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高中物理
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1.
(2023高二上·宁德期末)
“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。用天平测量两个小球的质量
、
, 且
;直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是可以通过测量相关量,来间接解决这个问题。下面是两个实验小组的实验情况:
(1) 实验小组甲的实验装置如图1所示。在水平槽末端的右侧放置一个竖直屏,竖直屏的O点与小球的球心等高。实验时,先让入射球
多次从斜轨上A位置静止释放;然后把被碰小球
静置于轨道的水平部分,再将入射小球
, 从斜轨上A位置静止释放,与小球
相撞,多次重复操作,得到两球落在竖直屏上的平均落点
、
、
, 量
、
、
的高度
、
、
。则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为
。(用上述步骤中测量的量表示)
(2) 实验小组乙的实验装置如图2所示。在水平槽末端与水平地面间放置了一个斜面,斜面的顶点与水平槽等高且无缝连接。使小球1仍从斜槽上A点由静止滚下,重复实验(1)的操作,得到两球落在斜面上的平均落点
、
、
, 用刻度尺测量斜面顶点到
、
、
三点的距离分别为
、
、
。
则验证两球碰撞过程中动量守恒的表达式为
。(用上述步骤中测量的量表示)
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